CN111330739B - 一种氧化钴矿的选矿方法及其浮选捕收剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种氧化钴矿的选矿方法及其浮选捕收剂，所述捕收剂由如下质量百分比组分组成：50～60％的N‑(3‑十二烷氧‑2‑羟基丙基)乙二胺三乙酸钠、30～40％的丁基黄原酸钠和5～15％的柴油。所述选矿方法包括如下步骤：原矿破碎磨矿得到细度为‑0.074mm占62％～88％的氧化钴矿粉；将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆；所述氧化钴矿浆依次经粗选作业、扫选作业、精选作业得到氧化钴精矿和尾矿；所述粗选作业和扫选作业中均依次加入硫化剂、浮选捕收剂和起泡剂浮选氧化钴矿物，所述精选作业为空白精选，不加入任何药剂。本发明较常规的单一黄药浮选，氧化钴矿物的回收率大幅提高，操作简便，能增加企业经济效益。

Description

一种氧化钴矿的选矿方法及其浮选捕收剂
技术领域
本发明涉及选矿技术领域，特别涉及一种氧化钴矿的选矿方法及其浮选捕收剂。
背景技术
钴素有“工业味精”和“工业牙齿”之称，在现代工业发展中有许多不可替代的用途。钴是普遍采用的高能锂电池的正极材料，近年来随着新能源电池行业的迅猛发展，全球对于钴的需求也日益增大，钴市场价格不断飙升，钴已经成为全球矿业公司追逐的热点矿种。
钴矿物种类繁多，具有经济意义的钴矿物主要有钴的砷化物、硫化物和氧化物三大类。工业上常见的钴矿物有辉钴矿、硫钴矿、辉砷钴矿、方硫镍钴矿和钴镍黄铁矿、水钴矿、杂水钴矿、铁锰结合钴矿、钴华、钴土矿等。含钴的硫化矿物常用黄药浮选法回收，但针对氧化钴矿物，采用单一黄药浮选难以获得良好的选矿指标。目前尚未有浮选氧化钴类矿物的特效捕收剂，因此，为提高氧化钴矿物的回收率，提高氧化钴矿的利用率，开发一种高效氧化钴矿的浮选药剂至关重要。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种氧化钴矿的选矿方法及其浮选捕收剂，其目的是为了提高氧化钴矿物的回收率和利用率。
为了达到上述目的，本发明首先提供了一种氧化钴矿浮选捕收剂，所述捕收剂由如下质量百分比组分组成：50～60％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠(C12-ED3A3Na)、30～40％的丁基黄原酸钠和5～15％的柴油。
作为优选，所述捕收剂由如下质量百分比组分组成：57％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠、30％的丁基黄原酸钠和13％的柴油。
基于同一个发明构思，本发明还提供了一种氧化钴矿的选矿方法，包括如下步骤：
(1)磨矿：原矿破碎磨矿得到细度为-0.074mm占62％～88％的氧化钴矿粉；
(2)制浆：将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆；
(3)浮选：所述氧化钴矿浆依次经粗选作业、扫选作业、精选作业得到氧化钴精矿和尾矿；所述粗选作业和扫选作业中均依次加入硫化剂、浮选捕收剂和起泡剂浮选氧化钴矿物，所述精选作业为空白精选，不加入任何药剂；
所述硫化剂为硫化钠，每次粗选作业中加入量为800～2000g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为100～400g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述浮选捕收剂为权利要求1所述的氧化钴矿浮选捕收剂，每次粗选作业中加入量为80-360g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为20～120g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述起泡剂为松醇油或甲基异丁基甲醇，每次粗选作业中加入量为20～60g/t，每次扫选作业中加入量为5～30g/t，加入后搅拌时间为1～5min。
作为优选，所述步骤(1)中氧化钴矿粉中钴的氧化率大于95％，92％以上的钴矿物为水钴矿、菱钴矿、含钴孔雀石、含钴硬锰矿、钴土矿、含钴白云石等氧化钴矿物。作为优选，所述步骤(2)中氧化钴矿浆浓度为16％-35％.
作为优选，所述步骤(3)中粗选作业次数为1～2次，扫选作业次数为1～6次，精选作业次数为1～3次。
作为优选，所述步骤(3)中每次粗选作业刮泡时间为2～6min，每次扫选作业和精选作业刮泡时间为1～4min。
由于氧化钴矿物种类的多样性、矿物表面的不均匀性，部分氧化钴矿物如含钴孔雀石矿物大部分表面容易被硫化，部分氧化钴矿物如水钴矿、菱钴矿、含钴硬锰矿和钴土矿大部分表面不易被硫化。易于硫化的矿物表面容易吸附黄药而疏水，不易硫化的矿物表面裸露的钴离子与N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠(C12-ED3A3Na)分子的一端的羰基和羟基鳌合，使C12-ED3A3Na分子吸附在不易硫化的钴矿物表面，使该部分钴矿物疏水。C12-ED3A3Na与矿物表面钴离子的鳌合，与丁基黄原酸钠发挥协同疏水作用，从而强化对氧化钴矿物的捕收。另外，大多氧化钴矿物破磨过程易过磨，产生微细粒矿物，这些微细粒矿物，质量和动量小，难于克服矿粒与气泡之间的能垒，不易黏附于气泡表面，添加柴油，吸附在已疏水的钴矿物表面，通过搅拌、互相黏附等作用，增大微细粒氧化钴矿的表观粒径，进一步提高钴矿物的回收率。
本发明有如下有益效果：
(1)本发明通过三种浮选药剂的协同捕收作用，从不同的方面增强氧化钴矿物的疏水性和可浮性，从而提高氧化钴矿物的浮选回收率，较传统浮选方法提升企业的经济效益。
(2)本发明选矿方法浮选作业中采用组合捕收剂(50～60％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠(C12-ED3A3Na)、30～40％的丁基黄原酸钠和5～15％的柴油)进行捕收，较常规的浮选捕收剂，大幅度提高了氧化钴矿物的回收率和利用率。
附图说明
图1为本发明一种氧化钴矿的选矿方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的问题，本发明提供了一种氧化钴矿浮选捕收剂，所述捕收剂由如下质量百分比组分组成：50～60％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠(C12-ED3A3Na)、30～40％的丁基黄原酸钠和5～15％的柴油。优选的，所述捕收剂由如下质量百分比组分组成：57％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠、30％的丁基黄原酸钠和13％的柴油。
本发明还提供了一种氧化钴矿的选矿方法，包括如下步骤：(1)磨矿：原矿破碎磨矿得到细度为-0.074mm占62％～88％的氧化钴矿粉；(2)制浆：将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆；(3)浮选：所述氧化钴矿浆依次经粗选作业、扫选作业、精选作业得到氧化钴精矿和尾矿；所述粗选作业和扫选作业中均依次加入硫化剂、浮选捕收剂和起泡剂浮选氧化钴矿物，所述精选作业为空白精选，不加入任何药剂；所述硫化剂为硫化钠，每次粗选作业中加入量为800～2000g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为100～400g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述浮选捕收剂为权利要求1所述的氧化钴矿浮选捕收剂，每次粗选作业中加入量为80-360g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为20～120g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述起泡剂为松醇油或甲基异丁基甲醇，每次粗选作业中加入量为20～60g/t，每次扫选作业中加入量为5～30g/t。
其中，所述步骤(1)中氧化钴矿粉中钴的氧化率大于95％，92％以上的钴矿物为水钴矿、菱钴矿、含钴孔雀石、含钴硬锰矿、钴土矿、含钴白云石等氧化钴矿物；所述步骤(2)中氧化钴矿浆浓度为16％-35％；所述步骤(3)中粗选作业次数为1～2次，扫选作业次数为1～6次，精选作业次数为1～3次；所述步骤(3)中每次粗选作业刮泡时间为2～6min，每次扫选作业和精选作业刮泡时间为1～4min。
实施例1
某氧化钴矿石，原矿含钴0.55％。钴氧化率97.5％，钴在水钴矿、钴土矿、含钴孔雀石、含钴硬锰矿、含钴白云石、菱钴矿中的分配比例依次为：47％、21％、11％、9％、7％、5％。
(1)磨矿：原矿破碎磨矿得到细度为-0.074mm占72％的氧化钴矿粉；
(2)制浆：将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆，矿浆浓度为28％；
(3)浮选：搅拌制浆后进行浮选，浮选工艺为二次粗选、三次扫选和三次精选，浮选捕收剂丁基黄原酸钠、C12-ED3A3Na和柴油的比例为：30％、57％和13％。
浮选过程粗选作业一、二和扫选作业一、二、三中硫化钠用量分别为1200g/t、800g/t、300g/t、200g/t、150g/t，浮选捕收剂用量分别为240g/t、120g/t、80g/t、60g/t、40g/t，2#油(松醇油)用量分别为60g/t、20g/t、10g/t、10g/t、5g/t；刮泡时间分别为5min、3min、3min、2min、2min；硫化钠和浮选捕收剂加入后搅拌时间均为2min，2#油加入后搅拌时间为1min。三次精选作业均不添加药剂，刮泡时间分别为4min、3min、2min。
比较例1：使用实施例1的矿样，浮选捕收剂为C12-ED3A3Na，用量与实施例1浮选捕收剂的量一致，其他浮选工艺参数与实施例1同。
比较例2：使用实施例1的矿样，浮选捕收剂为丁黄药和柴油，比例分别为69.8％和30.2％，用量与实施例1浮选捕收剂的量一致，其他浮选工艺参数与实施例1同。
比较例3：使用实施例1的矿样，浮选捕收剂为丁黄药和C12-ED3A3Na，比例分别为65.5％和34.5％，用量与实施例1浮选捕收剂的量一致，其他浮选工艺参数与实施例1同。
比较例4：使用实施例1的矿样，浮选捕收剂为柴油和C12-ED3A3Na，比例分别为18.6％和81.4％，用量与实施例1浮选捕收剂的量一致，其他浮选工艺参数与实施例1同。
实施例和比较例的试验结果见表1。
实施例和比较例的试验结果/％
Figure BDA0002399814890000051
Figure BDA0002399814890000061
实施例2
某氧化钴矿石，原矿含钴0.35％。钴氧化率96.3％，钴在水钴矿、含钴孔雀石、含钴硬锰矿、菱钴矿中的分配比例依次为：66％、16％、13％、5％。
(1)磨矿：原矿破碎磨矿得到细度为-0.074mm占83％的氧化钴矿粉；
(2)制浆：将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆，矿浆浓度为26％；
(3)浮选：搅拌制浆后进行浮选，浮选工艺为一次粗选、四次扫选和二次精选，浮选捕收剂丁基黄原酸钠、C12-ED3A3Na和柴油的比例为：30％、60％和10％。
浮选过程粗选作业和扫选作业一、二、三、四中硫化钠用量分别为1200g/t、300g/t、200g/t、100g/t、100g/t；浮选捕收剂用量分别为240g/t、60g/t、40g/t、40g/t、20g/t、；2#油用量分别为30g/t、20g/t、10g/t、10g/t、10g/t；刮泡时间分别为4min、3min、2min、2min、2min；硫化钠和浮选捕收剂加入后搅拌时间均为2min，2#油加入后搅拌时间为1min。二次精选作业均不添加药剂，刮泡时间分别为4min、2min。
实施例2中氧化钴精矿的产率为9.85％，钴品位为6.79％，钴回收率为85.09％；尾矿的产率为90.15％，钴品位为0.13％，钴损失率为14.91％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种氧化钴矿浮选捕收剂，其特征在于，由如下质量百分比组分组成：50～60％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠、30～40％的丁基黄原酸钠和5～15％的柴油。
2.根据权利要求1所述的一种氧化钴矿浮选捕收剂，其特征在于，由如下质量百分比组分组成：57％的N-(3-十二烷氧-2-羟基丙基)乙二胺三乙酸钠、30％的丁基黄原酸钠和13％的柴油。
3.一种氧化钴矿的选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)磨矿：原矿破碎磨矿得到细度为-0.074mm占62％～88％的氧化钴矿粉；
(2)制浆：将氧化钴矿粉加水搅拌，得到氧化钴矿浆；
(3)浮选：所述氧化钴矿浆依次经粗选作业、扫选作业、精选作业得到氧化钴精矿和尾矿；所述粗选作业和扫选作业中均依次加入硫化剂、浮选捕收剂和起泡剂浮选氧化钴矿物，所述精选作业为空白精选，不加入任何药剂；
所述硫化剂为硫化钠，每次粗选作业中加入量为800～2000g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为100～400g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述浮选捕收剂为权利要求1所述的氧化钴矿浮选捕收剂，每次粗选作业中加入量为80-360g/t，加入后搅拌时间为1～5min，每次扫选作业中加入量为20～120g/t，加入后搅拌时间为1～5min；所述起泡剂为松醇油或甲基异丁基甲醇，每次粗选作业中加入量为20～60g/t，每次扫选作业中加入量为5～30g/t，加入后搅拌时间为1～5min。
4.根据权利要求3所述的一种氧化钴矿的选矿方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化钴矿粉中钴的氧化率大于95％，92％以上的钴矿物为氧化钴矿物。
5.根据权利要求3所述的一种氧化钴矿的选矿方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化钴矿浆浓度为16％-35％。
6.根据权利要求3所述的一种氧化钴矿的选矿方法，其特征在于，所述步骤(3)中粗选作业次数为1～2次，扫选作业次数为1～6次，精选作业次数为1～3次。
7.根据权利要求3所述的一种氧化钴矿的选矿方法，其特征在于，所述步骤(3)中每次粗选作业刮泡时间为2～6min，每次扫选作业和精选作业刮泡时间为1～4min。
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